Dúha je jedným z najkrajších a najfotografovanejších prírodných úkazov. Keď sa po letnej búrke vyjasní obloha a na horizonte sa objaví dokonalý farebný oblúk, zastaví sa na chvíľu čas. Fascinuje dospelých a pre deti predstavuje niečo priam magické.
Určite sa aj vás už niekedy nejaké dieťa spýtalo: „A koľko farieb má vlastne dúha?“ alebo „Prečo je červená vždy úplne hore?“. Ak ste v tej chvíli museli loviť v pamäti poznatky z hodín fyziky na základnej škole a neboli ste si úplne istí, tento článok je presne pre vás. Pripravili sme komplexný prehľad toho, ako dúha vzniká, v akom poradí sú jej farby usporiadané a pridáme aj zopár fascinujúcich faktov, ktorými pri najbližšej búrke ohúrite svoje okolie.
Koľko farieb má dúha a aké je ich poradie?
Základná odpoveď, ktorú poznáme všetci, znie: Dúha má 7 farieb. Toto číslo a presné poradie nie je žiadnou náhodou, ale výsledkom prísnych fyzikálnych zákonov. Farby dúhy idú vždy v rovnakom poradí zhora nadol, teda od vonkajšieho okraja oblúka smerom k vnútornému.
Základné farby dúhy sú:
- Červená (na úplnom vrchu, vonkajšia strana)
- Oranžová
- Žltá
- Zelená
- Modrá
- Indigová (tmavomodrá)
- Fialová (na samom spodku, vnútorná strana)
V skutočnosti je však tvrdenie, že dúha má presne a len sedem farieb, miernym zjednodušením. Spektrum dúhy je totiž spojité. To znamená, že medzi jednotlivými farbami neexistujú žiadne ostré hranice ani hrubé čiary. Červená plynule prechádza do oranžovej cez desiatky jemných odtieňov, oranžová sa nenápadne mení na žltú a tak ďalej. Ľudské oko však z tohto plynulého prechodu najvýraznejšie vníma práve spomínaných sedem hlavných farebných pásov.
Ako si jednoducho zapamätať farby dúhy?
Ak máte problém spomenúť si na presné poradie, pomôžu vám jednoduché mnemotechnické pomôcky. V anglicky hovoriacich krajinách sa deti učia meno fiktívneho pána ROY G. BIV (Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo, Violet).
Na Slovensku si môžete pomôcť skratkou zloženou zo začiatočných písmen našich farieb: ČOŽZMIF.
Ešte lepšie a hravejšie riešenie (najmä pre deti) je vytvoriť si z týchto písmen zábavnú vetu, kde každé prvé písmeno slova zodpovedá jednej farbe. Vyskúšajte napríklad túto:
„Červený Opičiak Žerie Zelené Mandarínky Iba Fialkavé.“
Ako vlastne vzniká dúha?
Aby sme mohli na oblohe pozorovať dúhu, musia byť splnené dve základné podmienky: musí pršať (prípadne musí byť vo vzduchu vysoká vlhkosť, napríklad pri vodopáde) a zároveň musí svietiť slnko. Slnečné lúče musia svietiť spoza vášho chrbta smerom na dažďové kvapky padajúce pred vami.
Tajomstvo spočíva v obyčajnom bielom slnečnom svetle. Hoci sa nám javí ako biele a priesvitné, v skutočnosti v sebe ukrýva všetky farby svetelného spektra. Keď takýto biely slnečný lúč narazí na padajúcu kvapku vody, stane sa niekoľko vecí:
- Lom svetla: Lúč vstúpi do vodnej kvapky, spomalí sa a mierne sa ohne (zlomí).
- Rozklad (disperzia): Rôzne farby ukryté v bielom svetle majú rôznu vlnovú dĺžku. Červené svetlo má najdlhšiu vlnovú dĺžku, preto sa láme najmenej. Fialové svetlo má najkratšiu vlnovú dĺžku, a preto sa láme v najostrejšom uhle. Týmto odlišným lámaním sa biele svetlo doslova “rozdelí” na farebný vejár.
- Odraz: Toto rozdelené svetlo narazí na zadnú vnútornú stenu kvapky a odrazí sa späť k nám.
- Druhý lom: Pri výstupe z kvapky von smerom k vášmu oku sa svetlo opäť zlomí a spektrum farieb sa ešte viac roztiahne.
Každá jedna dažďová kvapka na oblohe tak funguje ako malý miniatúrny optický hranol. My potom vidíme na oblohe dokonalý farebný oblúk, pričom práve spomínaný uhol lomu spôsobuje pevné poradie farieb.
Prečo práve 7 farieb? Príbeh o Isaacovi Newtonovi a mágii čísel
Možno sa pýtate, prečo sme si ako ľudstvo určili, že dúha má práve sedem farieb, keď je jej spektrum plynulé. Za toto zaradenie vďačíme slávnemu anglickému fyzikovi sirovi Isaacovi Newtonovi. V roku 1672 ako prvý pomocou skleneného hranola dokázal, že biele svetlo sa skladá z farieb a popísal tento fyzikálny jav.
Pôvodne však Newton vo svojom výskume identifikoval a popísal len päť základných farieb: červenú, žltú, zelenú, modrú a fialovú. Lenže Newton bol okrem fyziky fascinovaný aj starovekou filozofiou. Starí Gréci a doboví učenci verili, že číslo sedem je mystické, harmonické a dokonalé – existovalo sedem vtedy známych planét, sedem dní v týždni a sedem základných nôt v hudobnej stupnici.
Newton chcel, aby spektrum farieb dokonale ladilo s hudobnou oktávou. Preto do svojho zoznamu dodatočne pridal dve farby – oranžovú a indigovú – aby ich celkový počet dosiahol magickú sedmičku. Dnes sa mnohí vedci zhodujú, že indigo (tmavomodrá) je na oblohe voľným okom veľmi ťažko oddeliteľné od bežnej modrej a fialovej, no Newtonova tradícia siedmich farieb zostala zachovaná až do dnešných dní.
Dvojitá dúha: Prečo je tá druhá vždy “naopak”?
Niekedy máme šťastie a po silnej jarnej či letnej búrke zbadáme na oblohe rovno dve dúhy naraz – jednu jasnú, sýtu (primárnu) a tesne nad ňou druhú, o niečo slabšiu.
Tento úkaz sa nazýva sekundárna dúha. Vzniká vtedy, keď sa slnečný lúč vo vnútri dažďovej kvapky neodrazí od steny len raz, ale až dvakrát. Každý ďalší odraz vo vnútri kvapky spôsobí stratu časti svetelnej energie, a to je dôvod, prečo je druhá dúha vždy podstatne bledšia.
Čo je však na dvojitej dúhe najzaujímavejšie – dvojitý odraz spôsobí, že sa poradie farieb v sekundárnej dúhe zrkadlovo obráti. Kým primárna (spodná) dúha má na vrchu červenú, sekundárna dúha má na svojom hornom okraji fialovú farbu a červená je umiestnená úplne dole.
Často kladené otázky o farbách dúhy
Pre lepšie porozumenie sme zhrnuli tie najčastejšie otázky, ktoré nám pri pohľade na tento nebeský úkaz napadnú:
Môžem dôjsť na koniec dúhy?
Nie. Dúha nie je fyzický hmatateľný objekt, je to len optický klam vytvorený lomom svetla. Ak sa k dúhe začnete približovať, bude sa vám vzďaľovať, pretože sa vašim pohybom neustále mení uhol pohľadu medzi vaším okom, slnkom a kvapkami vody. Legendárny írsky škriatok s hrncom zlata na jej konci tak navždy zostane len rozprávkou.
Prečo má dúha tvar oblúka?
V skutočnosti má dúha tvar dokonalého kruhu. Keďže však stojíme na zemi, obzor (zem) nám prekáža v tom, aby sme videli jej spodnú polovicu. Celý uzavretý farebný kruh dúhy by ste mohli vidieť jedine vtedy, ak by ste leteli vysoko v lietadle, v balóne alebo stáli na vrchole strmej hory a pod vami by pršalo.
Existuje dúha aj v noci?
Áno! Tento mimoriadne vzácny jav sa nazýva mesačná dúha (moonbow). Vzniká presne z rovnakého fyzikálneho princípu ako denná dúha, ale namiesto slnka presvecuje dažďové kvapky jasný svit Mesiaca. Ideálne podmienky na ňu sú počas splnu a po daždi. Keďže je však mesačné svetlo omnoho slabšie ako to slnečné, nočnú dúhu ľudské oko často vníma len ako sivobiely oblúk. Samotné farby sa dajú zachytiť až na fotografii pri použití dlhšej expozície.
Použité obrázky: Freepik